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田中直孝 (タナカ　ナオタカ)

    　　　　
    農学部　応用生物科学科　地域人材共創センター　
  • 教授
Last Updated :2025/04/24

研究者情報

学位

  • 農学博士（香川大学 2000.3）（愛媛大学連合農学研究科）

科研費研究者番号

  • 60324109

ORCID ID

J-Global ID

研究キーワード

  • 酵母   yeast   

研究分野

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

経歴

  • 2020年 - 現在  香川大学農学部, 教授Faculty of Agriculture
  • 2007年 - 2020年03月  - 香川大学農学部, 准教授
  • 2004年 - 2007年  香川大学農学部, 助教授Faculty of Agriculture
  • 2002年 - 2004年  香川大学農学部, 助手Faculty of Agriculture
  • 2000年 - 2002年  金沢大学がん研究所, 助手

学歴

  •         - 2000年   愛媛大学   連合農学研究科   生物資源利用学
  •         - 1997年   香川大学   生物資源利用学専攻
  •         - 1995年   香川大学   農学部   生物資源科学

所属学協会

  • 日本生化学会   日本農芸化学会   

研究活動情報

論文

講演・口頭発表等

  • 細胞内で凝集塊を形成するGmpタンパク質の挙動と分子機構の解析  [通常講演]
    寺島知里; 大山拓朗; 田淵光昭; 田中直孝
    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web) 2018年03月
  • 植物病原菌エフェクターRipAYの宿主チオレドキシン依存的な活性化機構の解析  [通常講演]
    藤原祥子; 池尻篤生; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web) 2018年03月
  • 分泌タンパク質アグマチナーゼの分裂酵母における生理的役割の解析  [通常講演]
    石田麻里絵; 兼丸加也; 青木克幸; 田淵光昭; 田中直孝
    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web) 2018年03月
  • Sur7familyタンパク質とPil1はeisosomeにおいて協調的に働き,ストレス応答に関与する  [通常講演]
    坂田健太郎; 橋井圭介; 田原悠平; 宮田真人; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2018年
  • 青枯病菌エフェクターRipAYの宿主チオレドキシン結合に依存した活性化機構の解析  [通常講演]
    藤原祥子; 池尻篤生; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2018年
  • 出芽酵母スフィンゴ脂質代謝における機能未知転写因子Com2の解析  [通常講演]
    石野裕子; 吉川大地; 谷元洋; 橋井圭介; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2018年
  • 青枯病菌の病原因子エフェクターRipAAの機能解析  [通常講演]
    白井沙樹; 平田篤司; 北囿喬斗; 藤原祥子; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2018年
  • 分裂酵母の分泌経路で機能する細胞内レクチンVip36の解析  [通常講演]
    淺野里奈; 川口宗馬; 鈴木章太郎; 田淵光昭; 田中直孝
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2018年
  • 青枯病菌エフェクターRipAYの宿主チオレドキシン依存的活性化機構の解析  [通常講演]
    池尻篤生; 藤原祥子; 林順司; 櫻庭春彦; 田中直孝; 田淵光昭
    日本農芸化学会中四国支部講演会講演要旨集(Web) 2017年09月
  • 分裂酵母のゴルジ体膜で機能するロンボイドプロテアーゼの解析  [通常講演]
    田中 直孝; 東 玲那; 渋谷 大介; 竹川 薫; 田淵 光昭
    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集 2015年12月
  • 分裂酵母の糖タンパク質糖鎖付加に関与するマンノース転移酵素の解析  [通常講演]
    池田 裕香; 田中 直孝; 竹川 薫
    生化学 2007年10月
  • 分裂酵母細胞膜タンパク質の局在におけるスフィンゴ脂質の役割  [通常講演]
    中瀬 舞; 岩城 知子; 田中 直孝; 竹川 薫
    生化学 2007年10月
  • ER局在タンパク質の細胞外漏出に関与する分裂酵母Gmn2/Erd1タンパク質の解析  [通常講演]
    岡本 紘一; 田中 直孝; 竹川 薫
    生化学 2007年10月
  • 分裂酵母のPXAドメイン含有タンパク質の液胞形態形成における役割  [通常講演]
    細見 昭; 川西 裕也; 田中 直孝; 竹川 薫
    生化学 2007年10月
  • 分裂酵母の液胞局在CPYの活性化に関わるプロテアーゼの同定と機能解析  [通常講演]
    竹川 薫; 楠 陽子; 岩城 知子; 田中 直孝
    生化学 2007年10月
  • 分裂酵母の液胞膜局在アルカリホスファターゼの成熟化と輸送機構の解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会2006年度大会 2006年 ポスター発表
  • 出芽酵母Vam7pと相同性を示す分裂酵母SNAREタンパク質の機能解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会2006年度大会 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母におけるゴルジマトリックスタンパク質Grp1pの解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会2006年度大会 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母のゴルジ体層板形成に関与するGrp1pの解析(1)  [通常講演]
    第47回日本生化学会中国・四国支部例会 2006年
  • 分裂酵母のゴルジ体におけるN-結合型糖鎖修飾機構の解析(1)  [通常講演]
    第47回日本生化学会中国・四国支部例会 2006年
  • 分裂酵母のスフィンゴ脂質合成に関与する遺伝子の機能解析(1)  [通常講演]
    第47回日本生化学会中国・四国支部例会 2006年
  • Identification and characterization of genes involved in cell surface galactosylation in fission yeast(2)  [通常講演]
    The 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母オートファジー欠損株の諸性質の解析(1)  [通常講演]
    第39回酵母遺伝学フォーラム 2006年
  • 分裂酵母GGAタンパク質の機能解析(1)  [通常講演]
    第39回酵母遺伝学フォーラム 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母のシスゴルジ層板で機能するGrp1pの解析(1)  [通常講演]
    第39回酵母遺伝学フォーラム 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母のN-結合型糖鎖主鎖生合成機構の解析(1)  [通常講演]
    第39回酵母遺伝学フォーラム 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母のN-結合型糖鎖主鎖の生合成に関与する遺伝子の解析(1)  [通常講演]
    第26回日本糖質学会年会 2006年 ポスター発表
  • 分裂酵母の液胞形態形成に関与するSNAREタンパク質の機能解析  [通常講演]
    日本農芸化学会中四国支部第16回講演会 2006年
  • 分裂酵母を用いた異種タンパク質生産システムの構築を目指して(2)  [通常講演]
    日本農芸化学会2005年度大会シンポジウム 2005年
  • 分裂酵母のSNAREタンパク質Tlg1p及びTlg2pの機能解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会2005年度大会 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母におけるアデニン中間体の液胞への輸送機構の解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会2005年度大会 2005年 ポスター発表
  • Spectroscopy-Tomography of Living Single-Cells -Cross-Sectional Imaging of Single-Cells and Variable Phase-Contrast Spectrometry-  [通常講演]
    The First International Conference on Complex Medical Engineering-CME2005 2005年
  • Spectroscopy-Tomography of Living Single-Cells - Rotational Control Method of Single-Cells by Proximal Two-Beam Optical Tweezers-  [通常講演]
    The First International Conference on Complex Medical Engineering-CME2005 2005年
  • 分裂酵母の液胞形態形成に関与するSNAREタンパク質の解析(1)  [通常講演]
    第46回日本生化学会中国・四国支部例会 2005年
  • 分裂酵母の非性的凝集素遺伝子の同定とその解析(1)  [通常講演]
    第46回日本生化学会中国・四国支部例会 2005年
  • 分裂酵母のガラクトース鎖修飾に関与するUDP-ガラクトース生合成遺伝子の解析(1)  [通常講演]
    第46回日本生化学会中国・四国支部例会 2005年
  • 分裂酵母の細胞表層ガラクトース鎖を介した細胞間認識機構の解析(2)  [通常講演]
    生体防御機能（DHD）ワークショップ2005 2005年
  • 分裂酵母のガラクトース鎖生合成経路と細胞表層ガラクトース鎖を介した細胞間認識(1)  [通常講演]
    日本糖質学会2005年度大会 2005年
  • 分裂酵母のPep12pとTlg1pホモログは液胞形態形成に重要である(1)  [通常講演]
    第38回酵母遺伝学フォーラム 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母の非性的凝集素遺伝子の解析(1)  [通常講演]
    第38回酵母遺伝学フォーラム 2005年 ポスター発表
  • Cre-loxPシステムを用いた分裂酵母遺伝子削除株の取得とその解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • 分裂酵母のオートファジーに関与する遺伝子の解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • 分裂酵母の液胞局在酵素の成熟化に関与するプロテアーゼの同定(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • PX-associatedドメインを持つ分裂酵母タンパク質の機能解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • 分裂酵母のPI4-キナーゼをコードするPik1タンパク質の機能解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • 分裂酵母のガラクトースの取り込みを介したガラクトース鎖修飾機構の解析(1)  [通常講演]
    日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部合同大会 2005年
  • 分裂酵母の２つのセリンプロテアーゼによる液胞局在タンパク質の活性化(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母の大規模遺伝子削除株の作製とその諸性質の解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母のオートファジー欠損による胞子形成への影響(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母のゴルジマトリックスタンパク質Grp1pの解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母のマンノース転移酵素の解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母の生体内レクチン様タンパク質Vip36pの解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母の液胞タンパク質輸送に関与するVFT複合体の機能解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母に存在する２つのVPS9ホモログ遺伝子の機能解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母の薬剤耐性に関与するステロール合成系遺伝子に関する研究(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 分裂酵母のPX-associatedドメイン含有タンパク質の機能解析(1)  [通常講演]
    第23回イーストワークショップ 2005年 ポスター発表
  • 10.酵母のアミノ酸ラセマーゼ(第394回研究協議会研究発表要旨)  [通常講演]
    吉村 徹; 江崎 信芳; 鵜尾 琢磨; 竹川 豊; 田中 直孝
    ビタミン 2004年
  • 細胞膜蛋白質のユビキチン化による内在化・脱感作制御機構の解析  [通常講演]
    田中 直孝; 中津 史; 山本 章嗣; 鐘 利; 中村 暢宏; 大野 博司
    日本細胞生物学会大会講演要旨集 2001年05月
  • 分裂酵母におけるガラクトーズ有糖鎖の生合成機構と機能  [通常講演]
    田中 直孝; 竹川 薫
    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集 1998年12月

MISC

  • 田中直孝 生化学 90 (1) 43‐50 -50 2018年02月
  • Natsumi Kawashima; Yo Suzuki; Wei Qi; Satsuki Hosono; Tsubasa Saito; Satoshi Ogawa; Shun Sato; Masaru Fujiwara; Akira Nishiyama; Kenji Wada; Naotaka Tanaka; Ichiro Ishimaru Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE 9314 2015年
  • Natsumi Kawashima; Shun Sato; Akane Ishida; Daichi Inohara; Naotaka Tanaka; Kenji Wada; Akira Nishiyama; Masaru Fujiwara; Ichiro Ishimaru Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE 9314 2015年
  • 携帯型ATR赤外フーリエ分光器の開発
    小林 宏明; 細野 皐月; 平松 裕行; 田中 直孝; 和田 健司; 鈴木 聡; Pradeep Abeygunawardhana; 石丸 伊知郎 精密工学会学術講演会講演論文集 2014 (0) 871 -872 2014年
  • 小指サイズのワンショット赤外フーリエ分光イメージング装置（第3報）:日本酒のアルコール度数の定量化計測
    細野 皐月; 小島 大輔; 佐藤 駿; 石田 茜; 田中 直孝; 和田 健司; 鈴木 聡; Pradeep Abeygunawardhana; 石丸 伊知郎 精密工学会学術講演会講演論文集 2014 (0) 145 -146 2014年
  • New culture systems for epithelial differentiation of F9 embryonal carcinoma cells
    Kazuya Kawano; Li Zhong; Hiroyuki Takatsu; Naotaka Tanaka; Akitsugu Yamamoto; Hiroshi Ohno CELL STRUCTURE AND FUNCTION 30 83 -83 2005年06月
  • O-結合型糖鎖の複雑さと機能の秘密
    田中 直孝 生物工学会誌 82 (1) 14 -14 2004年01月
  • Importance of tyrosine-recognition by mu 1B in basolateral sorting in polarized epithelial cells
    H Sugimoto; M Sugahara; H Foelsch; Y Koide; N Tanaka; C Mullins; N Nakamura; H Ohno MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 12 336A -336A 2001年11月
  • The role of ubiquitination in endocytosis and lysosomal degradation in higher eukaryotes
    N Tanaka; F Nakatsu; A Yamamoto; L Zhong; N Nakamura; H Ohno MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 12 483A -484A 2001年11月
  • 細胞膜蛋白質のユビキチン化による内在化・脱感作制御機構の解析
    大野 博司; 田中 直孝; 山本 章嗣; 中津 史; 鐘 利; 中村 暢宏 日本薬理学雑誌 118 (4) 33P -33P 2001年10月
  • 上皮細胞極性輸送を制御するAP-1B複合体のサブユニットμ1Bの機能解析
    杉本 寿史; 須賀原 政幸; 小出 康博; 田中 直孝; 中村 暢宏; Foelsch Heike; Mellman Ira; 大野 博司 生化学 73 (8) 751 -751 2001年08月
  • Multiple membrane protein transport pathways to the vacuole in fission yeast.
    K Takegawa; Y Ozaka; N Tanaka YEAST 18 S250 -S250 2001年08月
  • 竹川 薫; 田中 直孝 生体の科学 50 (6) 518 -524 1999年12月
  • 竹川 薫; 田中直孝 化学と生物 37 (1) 32 -39 1999年01月
  • 分裂酵母におけるガラクトーズ有糖鎖の生合成機構と機能
    田中 直孝; 竹川 薫 日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集 21 307 -307 1998年12月
  • 分裂酵母糖鎖合成欠損変異株の諸性質の比較 : 糖鎖工学
    竹川 薫; 田中 直孝; 岩原 章二郎 日本農藝化學會誌 70 (0) 166 -166 1996年03月

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 分裂酵母を利用して、アグマチンの認識・取込み・代謝・自然界での役割を解明する
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 田中 直孝
     
    アグマチンというポリアミン生合成経路の中間物質が単なるオルニチンを介した主経路の代替経路ではなく、発酵中の菌叢の中での環境変化を 認識する機構として、独自な制御機構の存在が分かってきた。本研究では1アグマチンが外部環境変化のシグナル物質として機能している可能 性2多様な遺伝子発現制御と未知転写因子が関与している可能性3アグマチナーゼがアグマチン添加により誘導され、制御された局在化機構の存在、4アグマチンがどのように細胞内に取り込まれ、ゴルジ体内腔まで輸送されるのか 5原核微生物のアグマチナーゼとは異なる酵素学的 諸性質6アグマチン誘導性のプロモーターとして基礎・応用的な利用方法の開発、を目的とする。 アグマチン添加によって生じる多様な遺伝子の発現と制御機構の解析：次世代シーケンサーを用いたRNA-Seq解析を行い、アグマチンの添加による遺伝子発現の変化を網羅的に確認している。現時点で、優位な発現誘導を示す遺伝子が複数見つかっており、発現の確認を行う計画である。これらの結果をもとに、各種破壊株のアグマチン感受性を抑制することを指標にした、各種遺伝子ライブラリーを用いたサプレッサーの単離も検討中である。 アグマチナーゼの制御されたゴルジ体膜局在化機構の解析：細胞質領域・膜貫通領域・内腔の領域でゴルジ体局在化に重要 な領域をアミノ酸レベルで解析するために、いくつかの候補を挙げて作製中である。 アグマチンがどのように細胞内に取り込まれ、ゴルジ体内腔まで輸送されるのか “アグマチンの輸送機構”の解析：候補となる輸送体の遺伝子破壊株を作製中である。 アグマチン誘導性のプロモーターとして基礎・応用的な利用方法の開発：プロモーター欠損領域の解析により、上流の範囲を絞り込んでいる。
  • 非侵襲血糖値センサーの実現を目指した超音波アシスト中赤外分光イメージング
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2018年04月 -2021年03月 
    代表者 : 石丸 伊知郎; 和田 健司; 西山 成; 田中 直孝
     
    マウスの耳の下に超音波振動子（周波数：800kHz、印加電圧：10V）を設置してパラメトリック定在波を生成した。音響インピーダンスマッチングとして、耳と振動子の間に寒天を挟み込んでいる。超音波を加えていない状態での耳内部からの反射光と超音波パラメトリック定在波を生成した状態での耳内部からの反射光の中赤外分光計測を比較した。グルコース起因の吸収ピーク（@9.25マイクロメーター、9.65マイクロメーター）は、超音波OFFの状態では観察されなかった。しかし、超音波パラメトリック定在波を生成した場合は、吸収ピークを安定的に観察することに成功した。
  • スフィンゴ脂質によるTORキナーゼ複合体1の新規制御機構の解明
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2016年04月 -2019年03月 
    代表者 : 船戸 耕一; 田淵 光昭; 田中 直孝
     
    TOR(target of rapamycin)複合体１（TORC1）は，栄養源やストレスを感知して細胞成長や寿命を制御する過程に中心的役割を担う，真核生物において高度に保存されたプロテインキナーゼ複合体である。本研究は，酵母の変異株を用いた解析とタンパク質を人為的に局在化させる実験により，スフィンゴ脂質がTORC1の上流で機能するEGO複合体の制御を介してTORC1を調節していること，その調節にTOR複合体2（TORC2）シグナル経路と液胞の構造と機能が深く関わっていることを明らかにした。
  • 分裂酵母のミニゴルジ体の集合化機構の解明と物質生産への応用
    科学研究費補助金: 基盤研究(C)
    研究期間 : 2016年04月 -2019年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 酵母遺伝学的解析系を用いた植物病原菌エフェクターの分子機能の解明とその応用
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2013年04月 -2016年03月 
    代表者 : 田淵 光昭; 田中 直孝
     
    植物病原性細菌 青枯病菌はⅢ型分泌装置と呼ばれる注射針様の構造物を用いて宿主細胞中に70種類以上ものエフェクターを注入する。エフェクターは、多様な分子機能により宿主細胞の機能を撹乱する。エフェクターの分子機能の解明は、青枯病菌の感染戦略を理解する上でも重要である。本研究で、我々は、ChaCドメインを有するエフェクターRipAYが植物においては病原菌に対する防除免疫の活性化に必須なグルタチオンを特異的に分解する活性を有する新規なエフェクターであることを明らかにした。また、興味深いことにRipAYは、植物において免疫応答の活性化に必須なチオレドキシンにより特異的に活性化されることを見出した。
  • ゴルジ体膜内在性のロンボイド型プロテアーゼが切断する基質の同定と機能解析
    科学研究費補助金: 若手研究(B)
    研究期間 : 2011年04月 -2013年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 酵母ジェネティックアレイによる病原菌エフェクター宿主標的分子の網羅的探索
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 田淵 光昭; 田中 直孝
     
    多くの植物や動物に感染する病原菌は、III型分泌装置を用いて宿主細胞質にエフェクタータンパク質を直接注入することで感染を成立させている。本研究では、植物病原菌である青枯病菌由来の病原因子エフェクターを酵母発現系により解析し、青枯病菌感染戦略の分子メカニズムの解明を目的とした。 青枯病菌エフェクター遺伝子 38 個からその発現により酵母に強い増殖阻害を引き起こすエフェクターを 5 つ単離した。これらエフェクターの中で、あらゆる生物種間で保存されたドメインを有する REY4 について、酵母遺伝学により標的因子の探索を行ったところ、 酵母細胞壁合成制御シグナル伝達経路に異常を示す変異株では、 REY4 に対して超感受性を示すことが明らかになった。これより、REY4 は、酵母細胞壁合成制御シグナル伝達経路と遺伝的に相互作用する酵母内因子を標的としていることが示唆された。
  • 無侵襲医用計測を目指したワンショット小型フーリエ分光方式の研究
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 石丸 伊知郎; 西山 成; 田中 直孝; 高橋 悟
     
    疾患病態モニタリングの開発の為に、ワンショット分光断層イメージング手法を提案した。時間分解能を改善する為に、相対傾斜位相シフターを、また、鮮明度を改善する為に位相格子を導入した。我々は、ライン分光イメージングを取得し、光源の成分である水銀の輝線スペクトルを確認することができた。干渉光学系を回転させて 2 次元断層画像を取得することにより、癌の早期発見などへ適用可能となる光の聴診器の実現が期待できる。
  • 分裂酵母を用いた膜内在性プロテアーゼの機能解析
    科学研究費補助金: 若手研究(B)
    研究期間 : 2009年04月 -2011年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 生きたままの細胞への局所投薬のためのジャグリングプローブ技術
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2009年 
    代表者 : 石丸 伊知郎; 正木 勉; 田中 直孝; 竹川 薫; 栗山 茂樹; 竹川 薫
     
    細胞を用いた薬剤効果評価法として,触診による細胞粘弾性力分離計測技術を確立した.本手法は,光圧力を用いてマイクロプローブを振動操作し,細胞に対して触診する.本手法では,微弱な光圧力をバネ力として用い,表面効果である粘性抵抗が支配的に働く.これらの2つの作用により粘性力を顕在化することで,細胞の粘性力と弾性力の分離計測が可能である.細胞触診による粘弾性力分離計測モデルを構築し,より高精度な計測を行うための粒子直径計測手法を確立した.
  • 分裂酵母を宿主としたヒト型糖鎖を持つ有用糖タンパク質の生産
    科学研究費補助金: 若手研究(B)
    研究期間 : 2006年04月 -2008年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 浮遊型マルチプローブAFM
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 石丸 伊知郎; 正木 勉; 田中 直孝; 竹川 薫
     
    本研究の目的は、急峻な形状を有する、例えば球形細胞などの形状を高速かつ非接触で計測するための浮遊型マルチプローブAFM技術の確立である。 急峻な段差形状を計測するために、独立した浮遊プローブを光圧力により捕捉し位置姿勢を制御する浮遊型マルチプローブAFMを提案する。本手法では、各プローブが独立していることから、各光束による光圧力を操作することにより急峻な段差や側面計測も可能である。また、2次元の振動計測技術として、ストロボ位相差方式を提案する。これは、2次元観察が可能であるCCDカメラを受光デバイスとして用い、プローブの固有振動数と同期してストロボ撮影することにより、差周波数のみを2次元で同時計測する技術である。 また、マイクロレンズアレイや液晶波面補正技術等による、マルチ集光光束制御技術について研究を行う。既に我々は、数μm間隔の近接した2点に集光光東を照射して浮遊単一細胞を回転制御する近接2光束ピンセット技術を確立している。また、光音響変調素子(AOMI:Acoustic Optical Modulator)により光束をチョッパリング操作し、単位時間当たりの照射時間を変化させて回転速度を制御する技術も確立している。更に,培養液中に浮遊させた桿状マイクロプローブを2光束の間隔を操作することで、プローブの姿勢を制御することにも成功している。本申請では、バネ質量ダッシュポットの制御力学モデルを構築し、高精度なプローブの多自由度制御技術の確立を行った。
  • 分裂酵母の細胞間認識に関与する新規なガラクトース鎖認識タンパク質の解析
    科学研究費補助金: 若手研究(B)
    研究期間 : 2004年04月 -2006年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 分裂酵母の小胞輸送におけるホスファチジルイノシトールリン酸結合蛋白質の機能解析
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 竹川 薫; 田中 直孝; 杉浦 麗子; 中村 太郎
     
    真核細胞においてホスファチジルイノシトール(PI)リン酸と特異的に結合するタンパク質について報告がなされている。我々は分裂酵母のPIリン酸結合タンパク質の機能解析を行った。分裂酵母のPI3-P結合ドメインであるPXドメインの解析を行ない、Vps5pとVps17pが分裂酵母において、PI3-P依存的に液胞形態形成、液胞タンパク質輸送、胞子形成に重要な機能を果たすことを明らかにした。また分裂酵母のFYVEドメインを持つVps27pの機能解析を行い、分裂酵母のVps27pはエンドソームから液胞へのタンパク質輸送にPI3-キナーゼであるVps34pとともに必須であること、さらにVps27pが分裂酵母においてマルチベシキュラー(MVB)経路に重要であることも明らかにした。同じくFYVEドメインを持つPI3,5-キナーゼである分裂酵母のSte12pの胞子欠損を抑圧する変異株を取得した。これらの変異株の中でsst4は分裂酵母のvps27遺伝子であった。そこで分裂酵母のクラスE vpsのホモログ遺伝子を同定し、それらの破壊株を取得した。分裂酵母のクラスE vps破壊株は液胞タンパク質輸送やMVB経路に欠損を示すことがわかった。また分裂酵母細胞内のPIリン酸を脱リン化するホスファターゼ破壊株を作成し、その特異性について検討を行なった。その結果、出芽酵母のSAC1遺伝子と相同性の高い分裂酵母遺伝子を破壊した場合、細胞形態異常やサイトキネシスなどに異常を示すことがわかった。また分裂酵母のPI4-キナーゼであるPik1タンパク質は出芽酵母とは異なり主にエンドソームに局在し、通常の栄養条件下では重要ではないが、胞子形成過程に必須の機能を果たすことを明らかにした。
  • 恒常的に発現している膜タンパク質の細胞内輸送・局在化機構の解析
    科学研究費補助金: 若手研究(B)
    研究期間 : 2002年04月 -2004年03月 
    代表者 : 田中 直孝
  • 細胞内蛋白輸送系による細胞増殖・悪性化の制御機構の研究
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2001年 -2001年 
    代表者 : 大野 博司; 田中 直孝
     
    ユビキチンによる膜蛋白質のリソソームへの輸送機構の解明を目指して、ユビキチン-インバリアント鎖キメラを用いて検討した。その結果、ユビキチンに存在するLeu44-Ile45がリソソームへの輸送に重要であり、いずれかをAlaに置換した変異体はエンドサイトーシスされた後EEA1の存在する初期エンドソームに蓄積し、後期エンドソーム・リソソームへの輸送が傷害されることがわかった。Hrsは初期エンドソームの表在性膜蛋白質であり、ユビキチン化された蛋白質の後期エンドソーム・リソソームへの輸送を制御することが示唆されている。そこで我々の作成したユビキチンキメラとHrsの相互作用を免疫沈降法により解析したところ、野生型ユビキチンキメラではごく弱い結合が見られたのに対し、LeuあるいはIleのAlaへの変異体ではより強い結合が観察された。従って、Hrsはユビキチンを認識して初期エンドソームから後期エンドソームへと受け渡す過程に関与しており、その認識にはユビキチンのLeu44,Ile45が重要であること、Leu44,Ile45のAla変異体はHrsとの親和性が異常に高くなるため、Hrsから下流のエフェクターへのユビキチンキメラの受け渡しがスムーズに行われず、初期エンドソームから下流への輸送が阻害される可能性が示唆された。 また、上皮細胞はフィルターメンブレン上で培養すると1層の細胞層を形成するが、われわれが新規に単離した上皮細胞特異的に発現し、新規に合成された膜蛋白質の側底面への選別輸送を制御する分子μ1Bを欠失した上皮細胞では1層とならず多層に折り重なって増殖する。したがって、μ1Bの存在下では上皮細胞の分裂軸は細胞層の平面に垂直に形成される(細胞は横方向に分裂する)が、μ1B非存在下では分裂軸は細胞層の平面に対してランダムに形成され、縦や斜めにも分裂する可能性が示唆された。
  • アダプター(AP)複合体ファミリーによる細胞内蛋白質輸送の制御機構
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 大野 博司; 田中 直孝
     
    上皮細胞の細胞膜はタイト・ジャンクションによって頂端面と側底面とに物理的に隔てられており、発現する膜蛋白質も異なる。われわれが新規に単離した上皮細胞特異的に発現する分子μ1Bを含む複合体AP-1Bは新規に合成された蛋白質の側底面への選別輸送を制御する。ポリオウイルス受容体にはαとδの2つのアイソフォームが存在するが、われわれはαがμ1B依存的に腸管上皮細胞の側底面へと選別輸送され、δはμ1Bと結合しないため頂端面と側底面の両方にランダムに輸送されることを見出した。また、上皮細胞はフィルターメンブレン上で培養すると1層の細胞層を形成するが、μ1Bを欠失した上皮細胞では1層とならず多層に折り重なって増殖する。これは、正常な上皮細胞がメンブレンに平行方向に分裂するのに対し、μ1Bを欠失すると分裂の方向がランダムとなるためであることを明らかにした。 μ1Bが上皮細胞の単層形成に必要であることから、組織・器官の形成に重要である可能性がある。そこで、μ1B遺伝子欠損マウスの作成を試みた。μ1B遺伝子欠失変異を起こすための組換え用ベクターを作成し、マウス胚性肝細胞(ES細胞)に導入することによりμ1B対立遺伝子の一方に変異をもつES細胞株の樹立に成功した。現在この細胞株を用いてμ1B遺伝子欠損マウスの樹立を試みている。 また、神経細胞特異的に発現し、シナプス小胞の形成やシナプス小胞の積み荷蛋白質の小胞への選択的取り込みに関与すると考えられるAP-3B複合体のサブユニットμ3Bの欠損マウスを作成・解析している。その結果、μ3B欠損マウスはてんかん様の痙攣を起こすことがわかった。このマウスでは抑制性神経伝達物質GABAの海馬切片からのKCl刺激による遊離が正常マウスに比較して約半分に減少していたことから、GABAによる神経伝達の抑制に障害があるため痙攣が起こることが示唆された。
  • Study on the secretion machinery which mediated the Golgi apparatus, and its application to bioproduction on eukaryotic cells

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